梅达焊接控制器的自动化控制分析

　　摘 要：梅达焊接控制器是基于电阻焊接的升级产品，是适应现在社会对于电阻焊接的高要求而发展起来的。在梅达焊接控制器中，应用的中频直流焊接技术能够使电阻焊接得到高精度的控制，更能保证焊接的质量。本文将对梅达焊接控制器的自动化控制进行分析。

　　电阻焊接是指，通过电极对电流施加压力，从而使电流在与被焊物体接触时产生电阻热，最终实现焊接效果的一种焊接技术，这种焊接技术被广泛使用。可以说，这项焊接技术想要发挥最理想的焊接效果，需要对焊接技术进行不断的创新。焊接技术的创新不光是对于技术精益求精的要求，也是各个领域企业所追求的目标，这样可以促使企业在市场中拥有竞争的优势，也可以尽最大程度的缩小成本，以获取更大的利益。本文将针对电阻焊接电源的对比。

　　1 电阻焊接的几种焊机形式

　　在电阻焊接当中，若想实现最理想的焊接效果，则需要做到低电压、大电流和功率大等电源供电的模式。而在电阻焊接当中，电阻焊接焊机根据供电电源的不同，可以分为以下几种焊机种类：单相工频交流焊机、二级整流焊机、逆变式焊接、三相低频焊机等。

　　1.1 单相工频交流焊机的性能

　　单相工频交流焊机的工作原理主要是指，电流经过变压器时进行一次绕组，再通过变压器降压实现二次绕组，输出交流电流。单相工频交流焊机对供电电压的要求是380V的交流电。单相工频交流焊机在实际的应用当中具有广泛性，其根本原因是对于设备的要求较低，能够节省资金的耗费，且对于操作的要求也是比较简单，方便调整。但自身也具有很大的缺点，譬如其在焊接回路当中所产生的电抗阻力比较大，从而会导致功率降低，因而在使用单项工频交流焊机时，需要尽量避免焊接回路比较大的焊接，以免使电抗阻力过大，导致电流较小。因为单项工频交流焊机的瞬时功率大，从而会导致对电网产生强大的攻击，直接影响电网的品质。

　　1.2 二级整流焊机

　　二级整流焊机的工作原理主要是指，电流经过变压器进行二次绕组，将输出的交流电整流，通过直流电流的形式输出。与单相工频交流焊机所使用交流电相比，二级整流焊机所输出的直流电在焊接回路的过程中所产生电抗阻力几乎为零，从而大大的增加了热效率和输出的电流。因其输入功率的平稳，所以对于电网的冲击小，可以使电网得到很好的利用。但因其焊接设备体积大、价格高在实际应用中也会有其局限性。

　　1.3 逆变式焊机

　　逆变式焊机的工作原理主要是指，三相交流电通过整流和滤波之后输出平稳的直流电的原理。与二级整流焊机的工作原理相同，都能够保证输入功率的平稳，使焊接回路中所产生的电抗阻力几乎为零，从而增加了输出的电流。其对设备体积和重量没有一定的要求，且可以保证稳定直流电流的输出。是作为实际焊接应用中的主流焊接技术。

　　1.4 三相低频焊机

　　三相低频焊机的工作原理主要是指，通过三相电网供电，使输出的电流的频率低于正常的工频频率。由于是三相供电，所以电流相对稳定，输出功率比较高，在焊接过程中的功率耗损也比较少。但因为其对于变压器设备体积和重量都有很大的要求，且因为焊机技术是属于低频焊接，所以焊接的生产率非常低，所以应用面比较窄，且逐步被替代。

　　2 中频直流焊机

　　中频直流焊机是在逆变式焊机的基础上演变而来的。其工作原理是将三相交流电通过全波整流形成高频交流电，通过直流斩波技术，将其转变成中频（500 V/1000 Hz）电源，以确保焊接直流电流的输出。而梅达焊接设备就是应用中频直流焊机来保证焊接电流在焊接过程中的有效进行。其中频直流焊机具有焊接效果好，直流稳定性高，节能，设备体积较小，且焊接工作高效等特点。可以说，中频直流焊机将会在焊接领域得到广泛的应用。

　　3 梅达焊接控制器

　　本文将针对MF5-CW-DN梅达焊接控制器来做研究，MF5-CW-DN因为专业的技术和合理的价格以及品质的优良而成为市场上焊接控制器应用的主流。

　　其梅达焊接控制器的主要组件构成是包括：时调器单元、断路器、隔离接触器、充电组、控制变压器和逆变器组成。

　　3.1 时调器单元

　　当时调器单元接收到焊接命令以后，根据焊接命令对焊接顺序的规定进行顺序执行。当整流直流电电流稳定后，给逆变器MFDC信号，MFDC做好焊接前的准备，MFDC将准备好的信号IRTW激活，促使时调器单元给MFDC发送焊接信号，于是MFDC对整流直流电进行逆变处理，经过变压器形成双频直流电流输出。当焊接的过程完成时，时调器单元在执行完焊接顺序指令后，将断开，然后接触到变压器的隔离接触器上。

　　在时调器单元工作过程会需要MFDC的配合，所以如果在这个焊接顺序指令执行过程中出现问题，则有可能是时调器单元自身存在故障隐患，或者是MFDC存在故障隐患。

　　3.2 断路器

　　针对于整个控制器系统故障问题的保护作用，断路器会在发生故障时能够及时的将电源与与之连接的各个组件进行安全断开的一种方式。对于焊接回路的尺寸要求，是基于MFDC的容量和应用的要求。而MFDC的尺寸又直接的影响着断路器的电流容量，需要MFDC与断路器要相称才可以。

　　在断路器断电以后的几分钟需要格外注意，即便电源被断电了，但在MFDC仍可能会存在着电压。所以需要在断路器断电以后，也要及时的切断整流直流电的电压，以去报在对于控制器的检测和维修。

　　3.3 隔离接触器

　　在MFDC之后，能够实现向变压器提供电源并能够断开变压器电源的设备，就是隔离接触器。

　　3.4 充电组

　　充电组负责将电源提供给MFDC，所以不同的MFDC有相应不同的充电组，需要好好进行选择。一旦充电组接收到充电信号后，将会持续的为MFDC提供充电电容，直到MFDC被关闭，或是MFDC发生故障，而停止充电信号对充电组的作用。 　　3.5 控制变压器

　　控制变压器，顾名思义是在接受到统一的电压后对各个接通组件进行变压处理，以提供给各个组件所需的电压。其控制变压器的电压是由断路器为其提供的。

　　3.6 MFDC

　　在整个梅达焊接控制器中，MFDC的作用是非常重要的。MFDC主要是由调节板、充电组、放电电阻和电容器、热保护开关以及IGBT构成。当时调器单元对MFDC发出焊接信号时，需要调节板对时调器单元所发出的的信号进行判断从而进行转换。在这个过程中会触发IGBT，IGBT是绝缘门双极晶体管，也是电子开关。当绝缘们双极晶体管受到触发则根据信号的信息来控制断路器对变压器提供的电源。其不但能控制电源输入输出也能够控制电流经过变压器所需要的时间，调节板会对于IGBT的这个行为进行检测，以保证IGBT的工作能够有效的完成。在MFDC中需要针对温度问题设置热保护开关，以防止因为温度过高的原因而促使MFDC发生故障或是损坏。设置热保护开关可以在温度过高时及时跳闸，是MFDC停止工作。

　　4 梅达焊接控制器的特点

　　梅达焊接控制器可以通过接口与网络进行关联，促使数据能够进行有效的记录、更新、编辑、备份等的作用。也就说，形成了计算机与梅达焊接控制器的关联性。通过上（计算机）下（控制器）进行信息的相互相工作，在梅达焊接控制器中有离散式I/O接口，可用来进行串行通讯的配置。而对于控制器来来说，它是一个多模块设计的控制器，它有多任务模块设计、数字控制模块设计和检测模块设计、串行通讯模块、模拟量模块和离散式I/O模块等。这种多模块的设计能够方便于日后的维护。而在检测模块当中，C系数监测功能更是为后期维护所设计的，它主要具备预警的功能，及时的让用户了解控制器情况以便及时作出反映。对于回路线路的老化问题也能够得到相应的监测结果，以方便及时的维护，为下次的使用做提前准备。其次，梅达焊接控制器还具备独特的网络电压等待功能，能够对所需电压进行数值设定，在电压没有达到设定数值的时候会进行网络等待，直到电压达到设定数值才进行焊接工作，这不但可以保证焊接的高效稳定性性，也可以保证电压的安全性。

　　5 结语

　　梅达焊机运用先进的双拼直流焊机进行焊接工作，可以有效的提高焊接工作的质量，保证焊接电流的稳定性。而梅达焊接控制器则对于整个的焊接过程进行控制，通过其独有的网络电压等待功能和多模块化的设计以及C系数监测功能对于整个焊接过程提供的安全保障、技术保障和维护保障，使焊接工作更加的完善。